JP6892838B2 - Acoustic output device and acoustic output method - Google Patents
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Description
本発明は、タッチパネルを振動させて音響を出力する技術に関する。 The present invention relates to a technique of vibrating a touch panel to output sound.
タッチパネル(タッチパッド)付き表示パネルを振動させて音響を出力する音響出力装置(入出力装置)が特許文献1に開示されている。特許文献1の図11及び図20に記載されている音響出力装置は、タッチパネル付き表示パネルを振動させて音響を出力する機能(音響出力機能)と、タッチパネル付き表示パネルに対する押し込みを検知する機能(押し込み検知機能)と、を同時に実行することができる。 Patent Document 1 discloses an acoustic output device (input / output device) that vibrates a display panel with a touch panel (touch pad) to output sound. The acoustic output device described in FIGS. 11 and 20 of Patent Document 1 has a function of vibrating a display panel with a touch panel to output sound (acoustic output function) and a function of detecting pressing into the display panel with a touch panel (acoustic output function). Push-in detection function) and can be executed at the same time.
音響出力機能及び押し込み検知機能を同時に実行した場合、押し込み検知機能の検知精度が音響出力機能の振動によって低下するおそれがある。また、音響出力機能を実行しているときに操作者がタッチパネル付き表示パネルに対して操作を行った場合、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えるおそれがある。 When the acoustic output function and the push detection function are executed at the same time, the detection accuracy of the push detection function may decrease due to the vibration of the acoustic output function. Further, when the operator operates the display panel with the touch panel while the acoustic output function is being executed, the operator may be given a strange tactile sensation due to the vibration of the acoustic output function.
なお、特許文献1の段落0063−0066には、押し込み検知機能における押圧検知精度が音響出力機能の振動によって低下することを回避する回路構成が開示されている。しかしながら、当該回路構成では、音響出力機能及び押し込み検知機能を同時に実行しているときの音響信号を用いてノイズキャンセルを行うことができないため、押し込み検知機能における押圧検知精度を良好なレベルに維持することが困難である。 In paragraphs 0063-0066 of Patent Document 1, a circuit configuration for avoiding a decrease in the pressing detection accuracy in the pressing detection function due to vibration of the acoustic output function is disclosed. However, in the circuit configuration, noise cannot be canceled by using the acoustic signal when the acoustic output function and the push detection function are being executed at the same time, so that the press detection accuracy in the push detection function is maintained at a good level. Is difficult.
本発明は、上記の課題に鑑み、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる音響出力技術を提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an acoustic output technique capable of reducing giving an operator a feeling of strangeness due to vibration of an acoustic output function.
本発明に係る音響出力装置は、タッチパネルと、音響信号に基づく振動を前記タッチパネルに発生させて音響を発生させる振動子と、前記タッチパネルへの操作体の接触が前記タッチパネルによって検知されている期間中、前記音響信号を制御する制御部と、を備える構成(第1の構成)である。 The acoustic output device according to the present invention has a touch panel, a vibrator that generates vibration based on an acoustic signal in the touch panel to generate sound, and a period during which contact of an operating body with the touch panel is detected by the touch panel. , A control unit for controlling the acoustic signal, and a configuration (first configuration).
上記第1の構成の音響出力装置において、前記制御部は、前記タッチパネルへの操作体の近接が前記タッチパネルによって検知されている期間中も、前記音響信号を制御する構成(第2の構成)であってもよい。 In the acoustic output device of the first configuration, the control unit has a configuration (second configuration) of controlling the acoustic signal even during a period in which the proximity of the operating body to the touch panel is detected by the touch panel. There may be.
上記第1又は第2の構成の音響出力装置において、前記制御部は、少なくとも前記音響信号の第1帯域を低減する制御を行う構成(第3の構成)であってもよい。 In the acoustic output device having the first or second configuration, the control unit may have a configuration (third configuration) for controlling at least reducing the first band of the acoustic signal.
上記第3の構成の音響出力装置において、前記第1帯域は、500Hz以下を上限とする帯域である構成(第4の構成)であってもよい。 In the acoustic output device having the third configuration, the first band may be a band having an upper limit of 500 Hz or less (fourth configuration).
上記第1〜第4いずれかの構成の音響出力装置において、前記制御部は、少なくとも前記音響信号の第2帯域を増幅する制御を行う構成(第5の構成)であってもよい。 In the acoustic output device having any of the first to fourth configurations, the control unit may have a configuration (fifth configuration) that controls at least to amplify the second band of the acoustic signal.
上記第5の構成の音響出力装置において、前記第2帯域は、500Hz以下を上限とする帯域を含まない帯域である構成(第6の構成)であってもよい。 In the acoustic output device having the fifth configuration, the second band may have a configuration (sixth configuration) that does not include a band having an upper limit of 500 Hz or less.
上記第1〜第6いずれかの構成の音響出力装置において、前記タッチパネルにかかる圧力を検知する圧力検知部と、前記圧力検知部の出力信号に、前記音響信号の逆位相信号又は前記音響信号を補正して得られる補正後音響信号の逆位相信号を重畳する重畳部と、を備える構成(第7の構成)であってもよい。 In the acoustic output device having any of the first to sixth configurations, the pressure detection unit that detects the pressure applied to the touch panel and the output signal of the pressure detection unit are the opposite phase signal of the acoustic signal or the acoustic signal. A configuration (seventh configuration) may include a superimposing portion for superimposing an anti-phase signal of the corrected acoustic signal obtained by correction.
上記第7の構成の音響出力装置において、前記重畳部は、前記圧力検知部の出力信号に、前記補正後音響信号の逆位相信号を重畳し、前記補正後音響信号は、前記音響信号に対して前記タッチパネルの振動特性に応じた補正を行って得られる信号である構成(第8の構成)であってもよい。 In the acoustic output device having the seventh configuration, the superimposing unit superimposes an antiphase signal of the corrected acoustic signal on the output signal of the pressure detecting unit, and the corrected acoustic signal is relative to the acoustic signal. The signal may be a signal obtained by performing correction according to the vibration characteristics of the touch panel (eighth configuration).
上記第1〜第8いずれかの構成の音響出力装置において、前記タッチパネルに対向する表示パネルを備える構成(第9の構成)であってもよい。 The acoustic output device having any of the first to eighth configurations may be configured to include a display panel facing the touch panel (nineth configuration).
本発明に係る音響出力方法は、タッチパネルを用いた音響出力方法であって、音響信号に基づく振動を前記タッチパネルに発生させて音響を発生させる振動工程と、前記タッチパネルへの操作体の接触が前記タッチパネルによって検知されている期間中、前記音響信号を制御する制御工程と、を備える構成(第10の構成)である。 The acoustic output method according to the present invention is an acoustic output method using a touch panel, in which a vibration step of generating vibration based on an acoustic signal on the touch panel to generate sound and contact of an operating body with the touch panel are described above. It is a configuration (tenth configuration) including a control step for controlling the acoustic signal during the period detected by the touch panel.
本発明の音響出力技術によれば、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる。 According to the acoustic output technique of the present invention, it is possible to reduce giving the operator a feeling of strangeness due to the vibration of the acoustic output function.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<1.音響出力装置の構成例>
図1は、音響出力装置の構成例を示す図である。図1に示す音響出力装置は、マイクロコンピュータ1と、DSP(Digital Signal Processor)2と、駆動回路3と、圧電素子4と、表示パネル5と、タッチパネル6と、減算器7と、フィルタ回路8と、押し込み検知回路9と、を備える。タッチパネル付き表示パネルP1は、表示パネル5と、タッチパネル6と、を備える。表示パネル5とタッチパネル6とは互いに対向する。
<1. Configuration example of acoustic output device>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an acoustic output device. The acoustic output device shown in FIG. 1 includes a microcomputer 1, a DSP (Digital Signal Processor) 2, a drive circuit 3, a piezoelectric element 4, a display panel 5, a touch panel 6, a
図1に示す音響出力装置は、タッチパネル付き表示パネルP1を振動させて音響を出力する機能(音響出力機能)と、タッチパネル付き表示パネルP1に対する押し込みを検知する機能(押し込み検知機能)と、例えばタッチパネル付き表示パネルP1に対する押し込み等が検知された際に、操作者の指やタッチペン等の操作体に対して振動触感による応答を返す機能(触感フィードバック機能)と、を有する。 The acoustic output device shown in FIG. 1 has a function of vibrating a display panel P1 with a touch panel to output sound (acoustic output function), a function of detecting a push on a display panel P1 with a touch panel (push detection function), and, for example, a touch panel. It has a function (tactile feedback function) of returning a response by vibrating tactile sensation to an operating body such as an operator's finger or a touch pen when a push or the like with respect to the attached display panel P1 is detected.
マイクロコンピュータ1は、図1に示す音響出力装置全体を制御する。マイクロコンピュータ1は、ハードウェアとして、CPU(Central Processing Unit)及びメモリ等を備える。マイクロコンピュータ1は、ソフトウェア的に実現される機能として、音響信号出力部1a、触感フィードバック信号出力部1b、映像信号出力部1c、及び操作処理部1dを備える。
The microprocessor 1 controls the entire acoustic output device shown in FIG. The microcomputer 1 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like as hardware. The microcomputer 1 includes an acoustic
音響信号出力部1aは、音響信号SG1をDSP2に出力する。音響信号SG1は、音響信号出力部1a自身が生成してもよく、音響信号出力部1aがマイクロコンピュータ1の外部から取得してもよい。
The acoustic
触感フィードバック信号出力部1bは、操作処理部1dの処理結果に基づいて触感フィードバック信号SG2を生成し、触感フィードバック信号SG2を駆動回路3に出力する。
The tactile feedback
映像信号出力部1cは、映像信号SG3を表示パネル5に出力する。映像信号SG3は、映像信号出力部1c自身が生成してもよく、映像信号出力部1cがマイクロコンピュータ1の外部から取得してもよい。
The video
操作処理部1dは、タッチパネル6から出力される検知信号SG8及び押し込み検知回路9から出力される検知信号SG11に基づいて入力操作を認識し、入力操作に応じた処理を実行する。例えば、入力操作が表示パネル5に対する押し込みである場合、操作処理部1dは触感フィードバック信号出力部1bに対して触感フィードバック信号SG2の生成及び出力を指示する。
The
DSP2は、音響信号SG1に対して各種の信号処理を実行することで、図1に示す音響出力装置から出力される音響の音質を変更させることができる。例えば、DSP2は、音響信号の周波数特性を変更するイコライザ機能を有している。DSP2は、音響信号SG1に対して各種の信号処理を実行して音響信号SG1を音響信号SG4に変換し、音響信号SG4を駆動回路3に出力する。 The DSP2 can change the sound quality of the sound output from the sound output device shown in FIG. 1 by executing various signal processes on the sound signal SG1. For example, DSP2 has an equalizer function that changes the frequency characteristics of an acoustic signal. The DSP2 executes various signal processing on the acoustic signal SG1, converts the acoustic signal SG1 into the acoustic signal SG4, and outputs the acoustic signal SG4 to the drive circuit 3.
またDSP2は、音響信号SG1に基づいてノイズキャンセル用音響信号SG5を生成し、ノイズキャンセル用音響信号SG5を減算器7に出力する。ノイズキャンセル用音響信号SG5の詳細については後述する。
Further, the DSP 2 generates a noise canceling acoustic signal SG5 based on the acoustic signal SG1 and outputs the noise canceling acoustic signal SG5 to the
駆動回路3は、第1D/Aコンバータと、第2D/Aコンバータと、重畳回路と、アンプと、を備える。なお、本実施形態とは異なり、第1D/Aコンバータをマイクロコンピュータ1側に設けて、アナログ信号である触感フィードバック信号SG2を駆動回路3が受け取るようにしてもよい。また、本実施形態とは異なり、第2D/AコンバータをDSP2側に設けて、アナログ信号である音響信号SG4を駆動回路3が受け取るようにしてもよい。 The drive circuit 3 includes a first D / A converter, a second D / A converter, a superimposition circuit, and an amplifier. Unlike the present embodiment, the first D / A converter may be provided on the microcomputer 1 side so that the drive circuit 3 receives the tactile feedback signal SG2 which is an analog signal. Further, unlike the present embodiment, a second D / A converter may be provided on the DSP2 side so that the drive circuit 3 receives the acoustic signal SG4 which is an analog signal.
駆動回路3の第1D/Aコンバータは、デジタル信号である触感フィードバック信号SG2をアナログ信号に変換する。駆動回路3の第2D/Aコンバータは、デジタル信号である音響信号SG4をアナログ信号に変換する。駆動回路3の重畳回路は、駆動回路3の第2D/Aコンバータから出力されるアナログ信号に駆動回路3の第1D/Aコンバータから出力されるアナログ信号を重畳して、重畳アナログ信号を生成する。 The first D / A converter of the drive circuit 3 converts the tactile feedback signal SG2, which is a digital signal, into an analog signal. The second D / A converter of the drive circuit 3 converts the acoustic signal SG4, which is a digital signal, into an analog signal. The superimposition circuit of the drive circuit 3 superimposes the analog signal output from the first D / A converter of the drive circuit 3 on the analog signal output from the second D / A converter of the drive circuit 3 to generate a superimposition analog signal. ..
なお、マイクロコンピュータ1から音響信号SG1は出力されているが触感フィードバック信号SG2は出力されていない場合、上記の重畳アナログ信号は駆動回路3の第2D/Aコンバータから出力されるアナログ信号と等価になる。また、マイクロコンピュータ1から触感フィードバック信号SG2は出力されているが音響信号SG1は出力されていない場合、上記の重畳アナログ信号は駆動回路3の第1D/Aコンバータから出力されるアナログ信号と等価になる。また、マイクロコンピュータ1から音響信号SG1も触感フィードバック信号SG2も出力されていない場合、上記の重畳アナログ信号は無信号になる。 When the acoustic signal SG1 is output from the microcomputer 1 but the tactile feedback signal SG2 is not output, the superimposed analog signal is equivalent to the analog signal output from the second D / A converter of the drive circuit 3. Become. Further, when the tactile feedback signal SG2 is output from the microcomputer 1 but the acoustic signal SG1 is not output, the superimposed analog signal is equivalent to the analog signal output from the first D / A converter of the drive circuit 3. Become. Further, when neither the acoustic signal SG1 nor the tactile feedback signal SG2 is output from the microcomputer 1, the superimposed analog signal becomes no signal.
駆動回路3のアンプは、駆動回路3の重畳回路によって生成された重畳アナログ信号を増幅して駆動信号SG6を生成し、駆動信号SG6を圧電素子4に出力する。 The amplifier of the drive circuit 3 amplifies the superimposed analog signal generated by the superimposed circuit of the drive circuit 3 to generate the drive signal SG6, and outputs the drive signal SG6 to the piezoelectric element 4.
圧電素子4は、例えばピエゾ素子である。圧電素子4の個数は単数であっても複数であってもよい。圧電素子4は、表示パネル5の背面(操作者側と反対の面)に配置され、タッチパネル付き表示パネルP1に固定される。本実施形態では、圧電素子4は、例えば接着剤を介して表示パネル5の背面に固定される。圧電素子4は、駆動信号SG6に応じてタッチパネル付き表示パネルP1を振動させる。これにより、音響出力機能及び触感フィードバック機能が実現される。すなわち、圧電素子4は、音響信号SG4に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルP1に発生させて音響を発生させる振動子の一例である。 The piezoelectric element 4 is, for example, a piezo element. The number of the piezoelectric elements 4 may be singular or plural. The piezoelectric element 4 is arranged on the back surface of the display panel 5 (the surface opposite to the operator side) and is fixed to the display panel P1 with a touch panel. In the present embodiment, the piezoelectric element 4 is fixed to the back surface of the display panel 5 via, for example, an adhesive. The piezoelectric element 4 vibrates the display panel P1 with a touch panel in response to the drive signal SG6. As a result, the acoustic output function and the tactile feedback function are realized. That is, the piezoelectric element 4 is an example of an oscillator that generates sound by generating vibration based on the acoustic signal SG4 on the display panel P1 with a touch panel.
上述の通り圧電素子4はタッチパネル付き表示パネルP1に固定されるので、タッチパネル付き表示パネルP1が押し込まれた際には圧電素子4に圧力がかかる。圧電素子4は、圧電素子4自身にかかる圧力に応じて発生した電圧を電圧信号SG7として減算器7に出力する。すなわち、圧電素子4は、タッチパネル付き表示パネルP1にかかる圧力を検知する圧力検知部の一例である。
As described above, since the piezoelectric element 4 is fixed to the display panel P1 with a touch panel, pressure is applied to the piezoelectric element 4 when the display panel P1 with a touch panel is pushed. The piezoelectric element 4 outputs a voltage generated according to the pressure applied to the piezoelectric element 4 itself to the
表示パネル5は、例えば有機EL(Electro Luminescence)パネルである。有機ELパネルはフィルム状であって可撓性を有する。表示パネル5は、映像信号SG3に基づく映像を表示する。 The display panel 5 is, for example, an organic EL (Electro Luminescence) panel. The organic EL panel is in the form of a film and has flexibility. The display panel 5 displays an image based on the image signal SG3.
タッチパネル6は、表示パネル5の前面(操作者側の面)に配置される。表示パネル5によって表示される映像の視認性を向上させるために、例えばOCA(Optical Clear Adhesive)又はOCR(Optical Clear Resin)を表示パネル5とタッチパネル6との間に設けてもよい。 The touch panel 6 is arranged on the front surface (the surface on the operator side) of the display panel 5. In order to improve the visibility of the image displayed by the display panel 5, for example, OCA (Optical Clear Adhesive) or OCR (Optical Clear Resin) may be provided between the display panel 5 and the touch panel 6.
タッチパネル6は、検知信号SG8をマイクロコンピュータ1に出力する。検知信号SG8は、操作体の接触状態を示す信号であって、タッチパネル6に対する操作体の接触有無に関する情報を含む。また、タッチパネル6に対して操作体が接触している場合には、検知信号SG8は、接触位置に関する情報も含む。 The touch panel 6 outputs the detection signal SG8 to the microcomputer 1. The detection signal SG8 is a signal indicating a contact state of the operating body, and includes information regarding the presence or absence of contact of the operating body with the touch panel 6. Further, when the operating body is in contact with the touch panel 6, the detection signal SG8 also includes information regarding the contact position.
タッチパネル6の検出方式は特に限定されないが、タッチパネル6は静電容量方式のタッチパネルであることが好ましい。静電容量方式のタッチパネルであれば、タッチパネル6に対する操作体の接触のみならず、タッチパネル6に対する操作体の近接も検知できるからである。タッチパネル6が静電容量方式のタッチパネルである場合、検知信号SG8は操作体の接触状態のみならず操作体の近接状態も示す。この場合、検知信号SG8は、タッチパネル6に対する操作体の近接有無に関する情報を含む。また、タッチパネル6に対して操作体が近接している場合には、検知信号SG8は、近接位置に関する情報も含む。 The detection method of the touch panel 6 is not particularly limited, but the touch panel 6 is preferably a capacitance type touch panel. This is because the capacitive touch panel can detect not only the contact of the operating body with the touch panel 6 but also the proximity of the operating body with respect to the touch panel 6. When the touch panel 6 is a capacitive touch panel, the detection signal SG8 indicates not only the contact state of the operating body but also the proximity state of the operating body. In this case, the detection signal SG8 includes information regarding the presence / absence of proximity of the operating body to the touch panel 6. Further, when the operating body is close to the touch panel 6, the detection signal SG8 also includes information on the close position.
減算器7は、第3D/Aコンバータと、減算回路と、を備える。なお、本実施形態とは異なり、第3D/AコンバータをDSP2側に設けて、アナログ信号であるノイズキャンセル用音響信号SG5を減算器7が受け取るようにしてもよい。
The
減算器7の第3D/Aコンバータは、デジタル信号であるノイズキャンセル用音響信号SG5をアナログ信号に変換する。減算器7の減算回路は、アナログ信号に変換された後のノイズキャンセル用音響信号SG5を電圧信号SG7から引いて電圧信号SG9を生成し、電圧信号SG9をフィルタ回路8に出力する。
The third D / A converter of the
フィルタ回路8は、電圧信号SG9に対して所定の帯域を抑圧して電圧信号SG10を生成し、電圧信号SG10を押し込み検知回路9に出力する。
The filter circuit 8 suppresses a predetermined band with respect to the voltage signal SG9 to generate the voltage signal SG10, pushes the voltage signal SG10, and outputs the voltage signal SG10 to the
押し込み検知回路9は、タッチパネル付き表示パネルP1に対する押し込みを電圧信号SG10に基づいて検知し、検知結果である検知信号SG11をマイクロコンピュータ1に出力する。例えば、押し込み検知回路9をコンパレータで構成することができる。押し込み検知回路9をコンパレータで構成した場合、押し込み検知回路9は、電圧信号SG10のレベルと所定の閾値電圧とをコンパレータで比較し、電圧信号SG10のレベルが所定の閾値電圧Vth(後述の図3参照)より大きい場合に、検知信号SG11をハイレベルの電圧信号とし、電圧信号SG10のレベルが所定の閾値電圧Vth以下である場合に、検知信号SG11をローレベルの電圧信号とする。ハイレベルの検知信号SG11は、タッチパネル付き表示パネルP1に対する押し込みが検知されていることを示している。一方、ローレベルの検知信号SG11は、タッチパネル付き表示パネルP1に対する押し込みが検知されていないことを示している。
The
<2.音響出力装置の動作例>
図2は、図1に示す音響出力装置の動作例を示すフローチャートである。図3は、各種信号の波形例を模式的に示すタイミングチャートである。なお、図3は、図1に示す音響出力装置が音響を出力している期間のタイミングチャートであって、操作体がタッチパネル6に接触していない状態から接触している状態に推移し、その後タッチパネル付き表示パネルP1に対する押し込みが検知されて操作体に対して振動触感による応答が返るまでのタイミングチャートである。
<2. Operation example of acoustic output device>
FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the acoustic output device shown in FIG. FIG. 3 is a timing chart schematically showing waveform examples of various signals. Note that FIG. 3 is a timing chart of the period during which the sound output device shown in FIG. 1 is outputting sound, and the operating body changes from a state in which it is not in contact with the touch panel 6 to a state in which it is in contact with the touch panel 6. It is a timing chart from the time when the push to the display panel P1 with a touch panel is detected and the response by vibration tactile sensation is returned to the operating body.
図2に示すフローチャートでは、まず図1に示す音響出力装置が音響出力中であるか否かがマイクロコンピュータ1によって判定される(ステップS10)。音響信号出力部1aが音響信号SG1をDSP2に出力しているとき、図1に示す音響出力装置は音響出力中である。一方、音響信号出力部1aが音響信号SG1をDSP2に出力していないとき、図1に示す音響出力装置は音響出力中でない。
In the flowchart shown in FIG. 2, the microprocessor 1 first determines whether or not the acoustic output device shown in FIG. 1 is producing acoustic output (step S10). When the acoustic
図1に示す音響出力装置が音響出力中でないと判定された場合(ステップS10のNO)、後述するステップS50に進む。 When it is determined that the acoustic output device shown in FIG. 1 is not producing acoustic output (NO in step S10), the process proceeds to step S50, which will be described later.
一方、図1に示す音響出力装置が音響出力中であると判定された場合(ステップS10のYES)、操作処理部1dが、タッチパネル6から出力される検知信号SG8に基づいて、操作体がタッチパネル6に接触しているか否かを判定する(ステップS20)。
On the other hand, when it is determined that the acoustic output device shown in FIG. 1 is in acoustic output (YES in step S10), the
操作体がタッチパネル6に接触していないと判定された場合(ステップS20のNO)、DSP2は音響信号SG4を制御せずに音響信号SG4を駆動回路3に出力する(ステップS30)。 When it is determined that the operating body is not in contact with the touch panel 6 (NO in step S20), the DSP2 outputs the acoustic signal SG4 to the drive circuit 3 without controlling the acoustic signal SG4 (step S30).
一方、操作体がタッチパネル6に接触していると判定された場合(ステップS20のYES)、DSP2は音響信号SG4を制御してから音響信号SG4を駆動回路3に出力する(ステップS40)。本実施形態では、操作処理部1dは、操作体がタッチパネル6に接触していると判定した場合、音響信号SG4を制御することを指示する制御信号CNTをDSP2に出力する。音響信号SG4の制御は、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感(不快な触感)を操作者に与えることを低減できるような制御であればよい。このような制御により、図3に示す接触期間T1(操作体がタッチパネル6に接触している期間)において、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる。
On the other hand, when it is determined that the operating body is in contact with the touch panel 6 (YES in step S20), the DSP2 controls the acoustic signal SG4 and then outputs the acoustic signal SG4 to the drive circuit 3 (step S40). In the present embodiment, when the
例えば、DSP2が音響信号SG4の全帯域を低減する制御を実行すればよい。これにより、駆動信号SG6によるタッチパネル付き表示パネルP1の全帯域の振動が小さくなるので、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる。なお、音響信号SG4の全帯域を低減するとは、制御を実行しない場合と比較して音響信号SG4の全帯域のレベルを低減することを意味している。 For example, DSP2 may execute control to reduce the entire band of the acoustic signal SG4. As a result, the vibration of the entire band of the display panel P1 with the touch panel due to the drive signal SG6 is reduced, so that it is possible to reduce giving the operator a feeling of strangeness due to the vibration of the acoustic output function. Note that reducing the entire band of the acoustic signal SG4 means reducing the level of the entire band of the acoustic signal SG4 as compared with the case where control is not executed.
また例えば、DSP2が少なくとも音響信号SG4の第1帯域を低減する制御を実行してもよい。これにより、駆動信号SG6によるタッチパネル付き表示パネルP1の第1帯域の振動が小さくなるので、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できる。さらに、音響信号SG4の第1帯域以外の帯域を低減しないので、音響出力の音量低下を抑えることができる。なお、音響信号SG4の第1帯域を低減するとは、制御を実行しない場合と比較して音響信号SG4の第1帯域のレベルを低減することを意味している。 Further, for example, DSP2 may execute control to reduce at least the first band of the acoustic signal SG4. As a result, the vibration of the first band of the display panel P1 with the touch panel due to the drive signal SG6 is reduced, so that it is possible to reduce giving the operator a feeling of strangeness due to the vibration of the acoustic output function. Further, since the band other than the first band of the acoustic signal SG4 is not reduced, the decrease in the volume of the acoustic output can be suppressed. Note that reducing the first band of the acoustic signal SG4 means reducing the level of the first band of the acoustic signal SG4 as compared with the case where control is not executed.
人間の指の触覚受容器は、図4に示す周波数特性を有している。したがって、第1帯域は500Hz以下の帯域であることが望ましい。第1帯域が500Hz以下の帯域であれば、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを効果的に低減できるからである。なお、ここでは500Hz以下としたが、例えば300Hz以下といったように、実質的に指の周波数特性のピークである200Hz付近を含む帯域であればよい。さらに、たとえば200Hz付近を中心としたプラスマイナス100Hzを含む帯域(約100〜300Hzの帯域)としてもよい。 The tactile receptors of the human finger have the frequency characteristics shown in FIG. Therefore, it is desirable that the first band is a band of 500 Hz or less. This is because if the first band is a band of 500 Hz or less, it is possible to effectively reduce the feeling of discomfort caused by the vibration of the acoustic output function to the operator. Although it is set to 500 Hz or less here, it may be a band including the vicinity of 200 Hz, which is substantially the peak of the frequency characteristic of the finger, such as 300 Hz or less. Further, for example, a band including plus or minus 100 Hz centered around 200 Hz (a band of about 100 to 300 Hz) may be used.
また例えば、DSP2が少なくとも音響信号SG4の第2帯域を増幅する制御を実行してもよい。これにより、駆動信号SG6によるタッチパネル付き表示パネルP1の第2帯域の振動が大きくなるので、操作体の接触によるタッチパネル付き表示パネルP1の振動低減を補填することができる。さらに、音響信号SG4の第2帯域以外の帯域を増幅しないので、違和感のある触感が増えることを抑制できる。なお、音響信号SG4の第2帯域を増幅するとは、制御を実行しない場合と比較して音響信号SG4の第2帯域のレベルを増幅することを意味している。また、第2帯域の増幅量を例えば電圧信号SG10のレベル及び検知信号SG8に含まれる接触位置に関する情報の少なくとも一方に応じて可変してもよい。この場合、DSP2が電圧信号SG10及び検知信号SG8の少なくとも一方を受信する構成にしてもよく、DSP2がマイクロコンピュータ1から第2帯域の増幅量に関する指示を受け取るようにしてもよい。 Further, for example, DSP2 may execute control to amplify at least the second band of the acoustic signal SG4. As a result, the vibration of the second band of the display panel P1 with the touch panel due to the drive signal SG6 becomes large, so that the reduction of the vibration of the display panel P1 with the touch panel due to the contact of the operating body can be compensated. Further, since the band other than the second band of the acoustic signal SG4 is not amplified, it is possible to suppress an increase in the uncomfortable tactile sensation. Note that amplifying the second band of the acoustic signal SG4 means amplifying the level of the second band of the acoustic signal SG4 as compared with the case where the control is not executed. Further, the amplification amount in the second band may be changed according to at least one of the information regarding the level of the voltage signal SG10 and the contact position included in the detection signal SG8, for example. In this case, the DSP 2 may be configured to receive at least one of the voltage signal SG10 and the detection signal SG8, or the DSP 2 may receive an instruction regarding the amplification amount of the second band from the microcomputer 1.
第2帯域は500Hz以下を含まない帯域であることが望ましい。第2帯域が500Hzを含まない帯域であれば、人間の指の触覚受容器が触感を感じにくい帯域が増幅されるので、違和感のある触感が増えることを効果的に抑制できるからである。なお、ここでは500Hz以下としたが、例えば300Hz以下といったように、実質的に指の周波数特性のピークである200Hz付近を含まない帯域であればよい。さらに、たとえば200Hz付近を中心としたプラスマイナス100Hzを含まない帯域(0〜約100Hz、および約300Hz以上の帯域)としてもよい。 The second band is preferably a band that does not include 500 Hz or less. This is because if the second band does not include 500 Hz, the band in which the tactile receptor of the human finger does not easily feel the tactile sensation is amplified, so that the increase in the uncomfortable tactile sensation can be effectively suppressed. Although it is set to 500 Hz or less here, it may be a band that does not substantially include the vicinity of 200 Hz, which is the peak of the frequency characteristic of the finger, such as 300 Hz or less. Further, for example, a band centered around 200 Hz and not including plus or minus 100 Hz (0 to about 100 Hz, and a band of about 300 Hz or more) may be used.
なお、上述した帯域周波数とは、厳密な意味で、その帯域周波数外の信号を全く含まないという意味ではなく、例えば電気工学・通信工学の分野で常識的に用いられる3dB帯域幅や6dB帯域幅のように、実質的にその帯域周波数外の信号のレベルが問題にならない程度に減衰するような周波数という意味である。 In the strict sense, the above-mentioned bandwidth does not mean that signals outside the bandwidth are not included at all, but for example, a 3 dB bandwidth or a 6 dB bandwidth commonly used in the fields of electrical engineering and communication engineering. It means a frequency in which the level of a signal outside the band frequency is substantially attenuated to the extent that it does not matter.
ステップS30又はステップS40に続くステップS50において、DSP2は、ノイズキャンセル用音響信号SG5を出力する。ステップS50の処理が完了すると、ステップS60に進む。なお、本実施形態とは異なり、ステップS30が実行された場合にはステップS50を実行せずにステップS30から直接ステップS60に進むようにしてもよい。 In step S30 or step S50 following step S40, the DSP2 outputs the noise canceling acoustic signal SG5. When the process of step S50 is completed, the process proceeds to step S60. Note that, unlike the present embodiment, when step S30 is executed, step S30 may be directly advanced to step S60 without executing step S50.
ノイズキャンセル用音響信号SG5は、音響信号SG4と同一の信号、又は、音響信号SG4を補正して得られる補正後音響信号(音響信号SG4とゲインのみが相違する信号を含む)である。したがって、減算器7において、圧力検知部である圧電素子4から出力される電圧信号SG7に、音響信号SG4の逆位相信号又は音響信号SG4を補正して得られる補正後音響信号の逆位相信号が重畳される。これにより、電圧信号SG7に含まれるノイズ成分(音響信号SG4に基づく振動に起因するノイズ成分)をキャンセルすることができる。したがって、タッチパネル付き表示パネルP1にかかる圧力の検知精度が向上する。
The noise canceling acoustic signal SG5 is a signal that is the same as the acoustic signal SG4, or a corrected acoustic signal (including a signal that differs only in gain from the acoustic signal SG4) obtained by correcting the acoustic signal SG4. Therefore, in the
駆動信号SG6のレベルを一定とした場合のタッチパネル付き表示パネルP1の振動量は、通常、図5に示す例のように駆動信号SG6の周波数に応じて異なる。したがって、補正後音響信号は、音響信号SG4に対してタッチパネル付き表示パネルP1の振動特性に応じた補正を行って得られる信号であることが望ましい。これにより、ノイズ成分キャンセルの精度が向上する。タッチパネル付き表示パネルP1の振動特性が図5に示すような特性である場合、DSP2は、DSP2の内部で生成した音響信号SG4に対して図6に示すような周波数特性を有する補正ゲインを乗じて補正後音響信号を生成すればよい。DSP2は、補正ゲインの周波数特性を関係式やデータテーブルの形式で不揮発的に記憶しておけばよい。また、DSP2が不揮発的に記憶する情報は、DSP2の外部から書き換え可能であることが望ましい。 When the level of the drive signal SG6 is constant, the vibration amount of the display panel P1 with a touch panel usually differs depending on the frequency of the drive signal SG6 as shown in the example shown in FIG. Therefore, it is desirable that the corrected acoustic signal is a signal obtained by correcting the acoustic signal SG4 according to the vibration characteristics of the display panel P1 with a touch panel. This improves the accuracy of noise component cancellation. When the vibration characteristic of the display panel P1 with a touch panel is as shown in FIG. 5, the DSP2 multiplies the acoustic signal SG4 generated inside the DSP2 by a correction gain having the frequency characteristic as shown in FIG. The corrected acoustic signal may be generated. The DSP2 may non-volatilely store the frequency characteristics of the correction gain in the form of a relational expression or a data table. Further, it is desirable that the information stored in the DSP2 non-volatilely can be rewritten from the outside of the DSP2.
そして、ステップS60において、フィルタ回路8は、減算器7から出力される電圧信号SG9に対して所定の帯域を抑圧する。所定の帯域は、タッチパネル付き表示パネルP1にかかる圧力の検知にとって不要な帯域であって、例えば駆動信号SG6によるタッチパネル付き表示パネルP1の振動帯域(例えば200Hz以上)と一致させればよい。
Then, in step S60, the filter circuit 8 suppresses a predetermined band with respect to the voltage signal SG9 output from the
なお、図1に示す音響出力装置は減算器7及びフィルタ回路8の双方を備える構成であるが、減算器7又はフィルタ回路8のいずれか一方のみでもタッチパネル付き表示パネルP1にかかる圧力の検知精度を向上させることができる。したがって、本実施形態とは異なり、音響出力装置は減算器7又はフィルタ回路8のいずれか一方のみを備える構成であってもよい。
Although the acoustic output device shown in FIG. 1 is configured to include both the
ステップS60に続くステップS70において、押し込み検知回路9は、フィルタ回路8から出力される電圧信号SG10に基づいて、タッチパネル付き表示パネルP1に対する押し込みが検知されているか否かを判定する。
In step S70 following step S60, the push-in
タッチパネル付き表示パネルP1に対する押し込みが検知されていないと判定された場合(ステップS70のNO)、ステップS10に戻る。一方、タッチパネル付き表示パネルP1に対する押し込みが検知されていると判定された場合(ステップS70のYES)、操作処理部1dからの指示に従って、触感フィードバック信号出力部1bが触感フィードバック信号SG2を駆動回路3に出力する(ステップS80)。ステップS80の処理が終了すると、ステップS10に戻る。
If it is determined that the push to the display panel P1 with the touch panel has not been detected (NO in step S70), the process returns to step S10. On the other hand, when it is determined that the push to the display panel P1 with the touch panel is detected (YES in step S70), the tactile feedback
<4.留意事項>
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
<4. Notes>
The various technical features disclosed herein can be modified in addition to the above embodiments without departing from the gist of the technical creation. That is, it should be considered that the above embodiments are exemplary in all respects and are not restrictive, and the technical scope of the present invention is not the description of the above embodiments but the claims. It is shown and should be understood to include all modifications that fall within the meaning and scope of the claims.
例えばタッチパネル6がタッチパネル6に対する操作体の近接も検知できる場合、図1に示す音響出力装置は、例えば図7を示すフローチャートのように動作すればよい。図7を示すフローチャートは、図3を示すフローチャートにおいてステップS20をステップS21に置換したものである。 For example, when the touch panel 6 can also detect the proximity of the operating body to the touch panel 6, the acoustic output device shown in FIG. 1 may operate as shown in the flowchart shown in FIG. 7, for example. The flowchart showing FIG. 7 is obtained by replacing step S20 with step S21 in the flowchart showing FIG.
ステップS21では、操作処理部1dが、タッチパネル6から出力される検知信号SG8に基づいて、操作体がタッチパネル6に近接又は接触しているか否かを判定する。
In step S21, the
操作体がタッチパネル6に近接も接触もしていないと判定された場合(ステップS21のNO)、ステップS30に進む。一方、操作体がタッチパネル6に近接又は接触していると判定された場合(ステップS21のYES)、ステップS40に進む。したがって、図1に示す音響出力装置が図7を示すフローチャートの動作を行った場合、図8に示すように操作体がタッチパネル6に接触する前から音響信号SG4が制御される。 When it is determined that the operating body is neither close to nor in contact with the touch panel 6 (NO in step S21), the process proceeds to step S30. On the other hand, if it is determined that the operating body is close to or in contact with the touch panel 6 (YES in step S21), the process proceeds to step S40. Therefore, when the acoustic output device shown in FIG. 1 performs the operation of the flowchart shown in FIG. 7, the acoustic signal SG4 is controlled even before the operating body comes into contact with the touch panel 6 as shown in FIG.
図1に示す音響出力装置が図3を示すフローチャートの動作を行った場合、操作体がタッチパネル6に接触してから音響信号SG4の制御が開始されるまでに若干の遅延があるため、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できない期間が極短時間であるけれども存在することになる。一方、図1に示す音響出力装置が図7を示すフローチャートの動作を行った場合、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できない期間をなくすことができる。 When the acoustic output device shown in FIG. 1 performs the operation of the flowchart shown in FIG. 3, there is a slight delay between the contact of the operating body with the touch panel 6 and the start of control of the acoustic signal SG4, so that the acoustic output is produced. There will be a very short period of time during which it is not possible to reduce the feeling of discomfort caused by the vibration of the function to the operator. On the other hand, when the acoustic output device shown in FIG. 1 performs the operation of the flowchart shown in FIG. 7, it is possible to eliminate the period during which it is not possible to reduce the feeling of discomfort caused by the vibration of the acoustic output function to the operator.
図1に示す音響出力装置において、例えば図2又は図7に示すステップS40の処理を行わないようにしてもよい。この場合、音響出力機能の振動に起因する違和感のある触感を操作者に与えることを低減できるという効果を得ることはできないが、タッチパネル付き表示パネルP1にかかる圧力の検知精度が向上する効果を得ることができる。 In the acoustic output device shown in FIG. 1, for example, the process of step S40 shown in FIG. 2 or 7 may not be performed. In this case, it is not possible to obtain the effect of reducing the feeling of discomfort caused by the vibration of the acoustic output function to the operator, but it is possible to obtain the effect of improving the detection accuracy of the pressure applied to the display panel P1 with the touch panel. be able to.
なお、図2又は図7に示すステップS40の処理を行う第1のモードと、図2又は図7に示すステップS40の処理を行わない第2のモードと、を設け、第1のモードと第2のモードとを図1に示す音響出力装置に対する操作によって選択できるようにしてもよい。 A first mode in which the process of step S40 shown in FIG. 2 or 7 is performed and a second mode in which the process of step S40 shown in FIG. 2 or 7 is not performed are provided, and the first mode and the first mode are provided. The two modes may be selected by operating the acoustic output device shown in FIG.
また、本実施形態では、音響信号SG4に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルP1に発生させて音響を発生させる振動子と、タッチパネル付き表示パネルP1にかかる圧力を検知する圧力検知部をともに圧電素子4としたが、音響信号SG4に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルP1に発生させて音響を発生させる振動子と、タッチパネル付き表示パネルP1にかかる圧力を検知する圧力検知部とは別々の部品であってもよい。例えば、音響信号SG4に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルP1に発生させて音響を発生させる振動子を振動ソレノイド、振動モータ等の圧電素子以外のアクチュエータにしてもよく、タッチパネル付き表示パネルP1にかかる圧力を検知する圧力検知部をひずみゲージ等の圧電素子以外のセンサにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the piezoelectric element 4 is both a vibrator that generates vibration based on the acoustic signal SG4 on the display panel P1 with a touch panel to generate sound and a pressure detection unit that detects the pressure applied to the display panel P1 with a touch panel. However, the vibrator that generates sound by generating vibration based on the acoustic signal SG4 on the display panel P1 with a touch panel and the pressure detection unit that detects the pressure applied to the display panel P1 with a touch panel are separate parts. May be good. For example, the vibrator that generates sound by generating vibration based on the acoustic signal SG4 on the display panel P1 with a touch panel may be an actuator other than a piezoelectric element such as a vibration solenoid or a vibration motor, and the pressure applied to the display panel P1 with a touch panel. The pressure detection unit that detects the above may be a sensor other than the piezoelectric element such as a strain gauge.
また、本実施形態では、音響信号SG4に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルP1に発生させて音響を発生させる振動子と、触感フィードバック信号SG2に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルP1に発生させる振動子をともに圧電素子4としたが、音響信号SG4に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルP1に発生させて音響を発生させる振動子と、触感フィードバック信号SG2に基づく振動をタッチパネル付き表示パネルP1に発生させる振動子とは別々の振動子であってもよい。別々の振動子にする場合、同じ種類の複数の振動子を用いてもよく、異なる種類の振動子を用いてもよい。 Further, in the present embodiment, a vibrator that generates vibration based on the acoustic signal SG4 on the display panel P1 with a touch panel to generate sound and a vibrator that generates vibration based on the tactile feedback signal SG2 on the display panel P1 with a touch panel are used. Both are piezoelectric elements 4, but an oscillator that generates vibration based on the acoustic signal SG4 on the display panel P1 with a touch panel to generate sound, and a vibrator that generates vibration based on the tactile feedback signal SG2 on the display panel P1 with a touch panel. May be a separate oscillator. When using different oscillators, a plurality of oscillators of the same type may be used, or different types of oscillators may be used.
また、本実施形態では、音響出力装置がタッチパネル付き表示パネルP1を備える構成であったが、音響出力装置は表示パネルを備えない構成であってもよい。音響出力装置が表示パネルを備えない構成である場合、表示パネルに対向していないタッチパネル(一般的に「タッチパッド」と称されるタッチ入力装置)に音響信号に基づく振動を発生させることになる。 Further, in the present embodiment, the acoustic output device is configured to include the display panel P1 with a touch panel, but the acoustic output device may be configured not to include the display panel. When the acoustic output device is configured not to have a display panel, vibration based on an acoustic signal is generated on a touch panel (a touch input device generally called a "touch pad") that does not face the display panel. ..
1 マイクロコンピュータ
2 DSP
3 駆動回路
4 圧電素子
5 表示パネル
6 タッチパネル
7 減算器
8 フィルタ回路
9 押し込み検知回路
1 microcomputer 2 DSP
3 Drive circuit 4 Piezoelectric element 5 Display panel 6
Claims (9)
音響信号に基づく振動を前記タッチパネルに発生させて音響を発生させる振動子と、
前記タッチパネルへの操作体の接触が前記タッチパネルによって検知されている期間中、少なくとも前記音響信号の第1帯域を低減する制御を行う制御部と、
を備える、音響出力装置。 Touch panel and
A vibrator that generates sound by generating vibration based on an acoustic signal on the touch panel.
A control unit that controls to reduce at least the first band of the acoustic signal during the period in which the contact of the operating body with the touch panel is detected by the touch panel.
An acoustic output device.
前記圧力検知部の出力信号に、前記音響信号の逆位相信号又は前記音響信号を補正して得られる補正後音響信号の逆位相信号を重畳して重畳信号を生成する重畳部と、
前記タッチパネルに対する押し込みを前記重畳信号に基づいて検知する押し込み検知回路と、
を備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の音響出力装置。 A pressure detection unit that detects the pressure applied to the touch panel,
A superimposition unit that generates a superimposition signal by superimposing the anti-phase signal of the acoustic signal or the anti-phase signal of the corrected acoustic signal obtained by correcting the acoustic signal on the output signal of the pressure detection unit.
A push detection circuit that detects a push against the touch panel based on the superimposed signal, and a push detection circuit.
The acoustic output device according to any one of claims 1 to 5, further comprising.
前記補正後音響信号は、前記音響信号に対して前記タッチパネルの振動特性に応じた補正を行って得られる信号である、請求項6に記載の音響出力装置。 The superimposing unit superimposes the anti-phase signal of the corrected acoustic signal on the output signal of the pressure detecting unit.
The acoustic output device according to claim 6 , wherein the corrected acoustic signal is a signal obtained by correcting the acoustic signal according to the vibration characteristics of the touch panel.
音響信号に基づく振動を前記タッチパネルに発生させて音響を発生させる振動工程と、
前記タッチパネルへの操作体の接触が前記タッチパネルによって検知されている期間中、少なくとも前記音響信号の第1帯域を低減する制御を行う制御工程と、
を備える、音響出力方法。 It is an acoustic output method using a touch panel.
A vibration process in which vibration based on an acoustic signal is generated on the touch panel to generate sound, and
A control step of performing control to reduce at least the first band of the acoustic signal during the period in which the contact of the operating body with the touch panel is detected by the touch panel.
An acoustic output method.
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